MongoDB: Replica set（高可用性）

如何設定高可用性的 replica set

Replica set 是一組 MongoDB 節點，透過在多台伺服器之間複製資料，協同運作以提供高可用性及提升效能。有了 replica set，即使其中一個節點發生故障，您的資料庫仍然可以存取，同時亦可透過分散工作負載來處理更多請求。

三個節點的 replica set 範例

在高可用性的架構下，即使有一個節點離線，您的資料仍可由其他節點提供。效能方面亦有所提升，因為所有寫入操作都會送往 primary 節點，而讀取操作則可以分散到 secondary 節點。

如果您是首次接觸 replica set，建議參考 MongoDB 官方文件以獲取更多背景資訊。

Replica set 的運作方式

要建立 replica set，您至少需要三個 MongoDB 節點：

一個節點作為 primary，負責所有寫入操作，預設也處理讀取操作。
其他節點為 secondary，它們會幾乎即時地持續從 primary 複製資料。

如果某個 secondary 節點暫時無法使用，您的應用程式仍可正常運作。當該節點重新加入叢集時，會自動同步期間遺漏的資料，並與 replica set 其他成員保持一致。

若 primary 節點發生故障，replica set 會自動觸發選舉程序以選出新的 primary。這個過程通常約需 10 秒。在此期間，replica set 會進入唯讀狀態。當新 primary 選出後，所有操作會恢復正常。

選舉過程範例

開始使用 MongoDB replica set

如要在 Stackhero 上建立 replica set，您至少需要三個 MongoDB 實例。以下是詳細步驟：

於 Stackhero 控制台啟動三個（或以上）MongoDB 實例。
實例啟動後，請於控制台更新其設定：
1. 為每個實例設定相同的管理員密碼。
2. 啟用啟用 replica set選項。
3. 選擇一個replica 名稱及密鑰，所有節點需共用這些資訊。（請注意：replica 名稱建立後不能更改。如不確定，可使用 rs-1 作為預設值。）

請確保所有實例的設定完全一致（管理員密碼、replica set 名稱及 replica 密鑰）。

設定儲存後，您需要在 MongoDB 內定義 replica set 的所有成員。操作方法如下：

您可以使用以下指令透過 Mongo CLI 連線：

mongo --quiet mongodb://admin@<XXXXXX>.stackhero-network.com/?tls=true

如果您尚未安裝 Mongo CLI，可使用官方 Docker image 執行以下指令：

> docker run -it mongo /bin/bash

此指令會開啟一個 shell，讓您直接執行 Mongo 指令。

連線後，請使用以下指令初始化 replica set。請將 _id 替換為您選定的 replica set 名稱，並根據實際情況調整成員主機名稱：

rs.initiate({
   _id: "rs-1",
   members: [
      { _id: 0, host: "<XXXXXX>.stackhero-network.com:27017" },
      { _id: 1, host: "<XXXXXX>.stackhero-network.com:27017" },
      { _id: 2, host: "<XXXXXX>.stackhero-network.com:27017" }
   ]
})

如指令執行成功，您會看到類似 { "ok" : 1 } 的回應。

若想檢視 replica set 設定，可執行：

rs.conf()

只需在其中一個節點套用此設定，其餘節點會自動更新。

您的 MongoDB replica set 現已運作。

檢查 MongoDB replica set 狀態

為方便您監控 replica set 狀態，我們特別製作了一個 Node.js 腳本，每秒檢查一次狀態。您可於我們的 GitHub repository 下載此腳本。

腳本截圖

疑難排解

處理錯誤：「network error while attempting to run command 'isMaster' on host」

如遇到此錯誤，通常是因為未啟用 TLS 加密。您可於連線 URL 加入 tls=true 參數以解決。例如：